IP와 서브넷 마스크

1️⃣ 기본 개념

(1) IP 주소

• IP 주소는 네트워크 상에서 장치를 식별하기 위한 32비트 주소
• 4개의 8비트(옥텟)로 구성되며, 점으로 구분됨
  • 예시: 192.168.5.189

(2) 서브넷 마스크

• 서브넷 마스크는 네트워크 부분과 호스트 부분을 구분하는 데 사용하는 값
  • 네트워크 주소: 네트워크를 식별하는 주소 (공통 영역)
  • 호스트 주소: 네트워크 내에서 각 장치를 구분하는 주소
• 서브넷 마스크는 32비트 2진수로 표현되며, 1과 0으로 구성됨
• 1은 네트워크 부분, 0은 호스트 부분을 나타냄
• 예시: /26 서브넷 마스크
  • 이진수: 11111111.11111111.11111111.11000000
  • 십진수: 255.255.255.192
• CIDR(Classless Inter-Domain Routing) 표기법: 서브넷 마스크를 간결하게 표현하는 방법
  • /n에서 n은 서브넷 마스크에서 1의 개수를 나타냄

(3) 네트워크 주소

• 네트워크 주소는 서브넷의 시작점을 나타내는 고유한 값
• 네트워크 내 모든 장치가 공유하는 공통 부분
• 서브넷 마스크에서 1로 설정된 비트가 네트워크 주소를 나타냄
• 네트워크 주소는 IP 주소와 서브넷 마스크를 AND 연산하여 계산함

예시: 192.168.5.189/26

1. IP 주소: 192.168.5.189 → 11000000.10101000.00000101.10111101
2. 서브넷 마스크: 255.255.255.192 → 11111111.11111111.11111111.11000000
3. AND 연산

11000000.10101000.00000101.10111101
AND
11111111.11111111.11111111.11000000
=
11000000.10101000.00000101.10000000

4. 네트워크 주소: 192.168.5.128

(4) 호스트 주소

• 호스트 주소는 네트워크 내에서 각 장치를 구분하는 고유한 값
• 서브넷 마스크에서 0으로 설정된 비트는 호스트 주소를 나타냄
• 서브넷 마스크가 26비트라면 호스트 비트는 6비트
• 호스트 비트가 6비트 → 호스트 주소 개수 64개(2^6)
• 유효 호스트 수: 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소를 제외 → 64 - 2 = 62개

(5) 브로드캐스트 주소

• 브로드캐스트 주소는 네트워크의 마지막 IP로, 네트워크의 모든 호스트를 대상으로 데이터를 전송할 때 사용됨
• 브로드캐스트 주소는 네트워크 주소의 호스트 비트를 모두 1로 설정한 주소임

(6) 정리

• 서브넷 마스크: 네트워크 부분과 호스트 부분을 구분하기 위한 값
• 네트워크 주소: 호스트 비트가 모두 0
• 브로드캐스트 주소: 호스트 비트가 모두 1
• 유효 호스트 주소: 네트워크 주소와 브로드캐스트 주소 사이의 IP

예시: 192.168.5.189/26

2️⃣ IP와 서브넷 마스크 분석

192.168.5.189/26

(1) 서브넷 마스크 분석

• /26 → 앞 26비트가 네트워크 부분임을 의미
• 나머지 6비트는 호스트 부분으로 사용되며, 64개(2^6)의 IP 주소 생성 가능
• 서브넷 마스크: 255.255.255.192
• 바이너리: 11111111.11111111.11111111.11000000

(2) 네트워크 주소 계산

• 192.168.5.189 → 바이너리로 변환 → 11000000.10101000.00000101.10111101
• IP 주소와 서브넷 마스크를 AND 연산

IP 주소:      11000000.10101000.00000101.10111101
서브넷 마스크:  11111111.11111111.11111111.11000000
네트워크 주소:  11000000.10101000.00000101.10000000

• 네트워크 주소: 192.168.5.128

(3) 브로드캐스트 주소 계산

• 네트워크 주소의 호스트 비트를 모두 1로 설정

네트워크 주소:  11000000.10101000.00000101.10000000
브로드캐스트:   11000000.10101000.00000101.10111111

• 브로드캐스트 주소: 192.168.5.191

(4) 서브넷 범위 확인

• 시작: 192.168.5.128 (네트워크 주소)
• 끝: 192.168.5.191 (브로드캐스트 주소)
• 유효 호스트: 192.168.5.129 ~ 192.168.5.190 (60개)

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C 클래스 네트워크에서 서브넷 마스크가 255.255.255.192일 때, 서브넷 개수 구하기. (또는 서브 네트워크 개수)

• 기본 C 클래스 네트워크의 서브넷 마스크: 255.255.255.0 → /24
• 주어진 서브넷 마스크: 255.255.255.192 → /26
• 서브넷 개수 공식: 서브넷 개수 = 2^(추가된 네트워크 비트 수)
• C 클래스 기본 네트워크 비트 대비 추가된 네트워크 비트: /26 - /24 = 2비트 추가
• 서브넷 개수: 2^2 = 4개의 서브넷

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IPv4 주소 체계의 클래스

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IP 주소: 192.168.5.150 
서브넷 마스크: 255.255.255.192
이때 게이트웨이 주소 값을 구하시오.

(1) 게이트웨이 주소란?

• 게이트웨이: 다른 네트워크와 통신하기 위해 데이터 패킷을 전달하는 경로
• 일반적으로 라우터의 IP 주소가 게이트웨이 역할을 함. 한 네트워크 세그먼트에서 다른 네트워크 세그먼트로 데이터를 전송할 때 사용
• 게이트웨이 주소는 일반적으로 유효 호스트 범위의 첫 번째 IP 주소를 사용

(2) 서브넷 크기 계산 (서브넷당 IP 주소의 개수)

• 주어진 서브넷 마스크: 255.255.255.192 → /26 → 32비트 중 처음 26비트가 네트워크 비트. 나머지 6비트가 호스트 비트
• 호스트 비트가 6개 → 2^6 → 64개 만큼의 IP 주소가 한 서브넷에 포함됨
• 서브넷 하나의 크기 = 64개의 IP 주소
• 네트워크 경계: 0, 64, 128, 192처럼 64씩 증가

(3) 각 서브넷 범위

(4) 게이트웨이 주소

• IP 주소 192.168.5.150 → 세 번째 서브넷에 속함
• 게이트웨이 주소는 일반적으로 유효 호스트 범위의 첫 번째 IP 주소를 사용하므로 게이트웨이 주소는 192.168.5.129